摘 要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平和生活質(zhì)量也有了明顯的提升,建筑項目盡管在持續(xù)增多,但依然不能滿足人們的要求,愈來愈多的大面積地下室被運用起來,無梁樓蓋現(xiàn)在運用特別普遍。因為它的很多優(yōu)點,在中國的許多地下室中被普遍運用。從綜合效益的角度開始,能對地下室應(yīng)用的各類樓蓋構(gòu)造實施分析以獲得無梁樓蓋是多層地下室的第一選擇。本文先介紹了地下室無梁樓蓋的特征,主要訴述其構(gòu)造方式與計算辦法的選擇。
關(guān)鍵詞:建筑;地下室底板;無梁樓蓋
0 引言
設(shè)計無梁樓蓋,和一般的梁板構(gòu)造系統(tǒng)對比來說,許多的優(yōu)點,它讓地下室的層高降低了,土方的挖掘減少了;簡捷的傳力路徑,方便布置管線,快的施工速度,對地下室通風(fēng)也非常有利,凈空運用率高。跟一般的梁板系統(tǒng)相比,無梁樓蓋因為施工簡單方便、相對好的經(jīng)濟(jì)效益,已愈來愈普遍的運用于地下室底板中。
1 地下室無梁樓蓋結(jié)構(gòu)特征
無梁樓蓋把之前集中受力的梁改成無數(shù)分散空間受力的工字構(gòu)造系統(tǒng),讓一樣高的樓層凈空擴(kuò)大,節(jié)約建材,提升施工進(jìn)度,并且更密的質(zhì)地,更高的抗壓性,更強(qiáng)的抗振動沖擊,更適當(dāng)?shù)臉?gòu)造。經(jīng)過文獻(xiàn)資料表明,屬于彈性狀態(tài)的是樓板在出現(xiàn)開裂前,隨著持續(xù)加大的荷載,率先在柱帽頂部發(fā)生的裂縫,進(jìn)一步橫向延伸,當(dāng)裂縫延伸至板跨中時,成批地板底裂縫開始出現(xiàn),最終在柱帽頂部、柱列軸線的跨中板底、板頂產(chǎn)生相對多裂縫,與此同時,達(dá)到受拉屈服的鋼筋,而同時達(dá)到極限壓應(yīng)變的混凝土,在這樣的條件下,樓板發(fā)生了嚴(yán)重破壞。地下室采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系,能夠讓控制工程的埋深減少,并且從應(yīng)用作用角度來看,可以讓地下室的應(yīng)用面積有效增加,節(jié)省供電和通風(fēng)設(shè)備的一直投入。從構(gòu)造成本角度而言,可以讓基坑支護(hù)成本降低,讓基坑的挖掘工作量降低,節(jié)省豎向構(gòu)件的材料應(yīng)用。無梁樓蓋構(gòu)造系統(tǒng)憑借上述特征,廣泛運用于地下室項目,并且無梁樓蓋具有普通結(jié)構(gòu)體系不同的特點,因此設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重視該體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2 工程概況
某工程地下三層,地上為五棟 22 層的住宅與四層裙房,大型超市建在地下室三層,而受本錢控制業(yè)主要求不能超過10m的地下總高,地下室為 8.5×8.5的柱距最大,由于首層定義為嵌固層,故首層做梁板構(gòu)造,這樣來地下一層層高為3.6m,地下二三層高都為 3.2m。以下是關(guān)于本工程無梁樓蓋應(yīng)用的詳細(xì)分析。
3 選擇無梁樓蓋結(jié)構(gòu)的形式
陳舊的無梁樓蓋為等厚度無梁樓蓋,隨著進(jìn)步的技術(shù),發(fā)生了柱上板帶厚于別的位置的不等厚無梁樓蓋。無梁樓蓋按是不是布置柱帽,能夠分為不設(shè)柱帽、設(shè)錐形柱帽與設(shè)方形柱帽3種形式。依據(jù)剛度原理,有利于荷載傳遞的是柱上板帶剛度大于別的位置,所以,從受力適當(dāng)性來看,優(yōu)于等厚度無梁樓蓋的是不等厚無梁樓蓋。一定要指出的是,不等厚無梁樓蓋也許由于結(jié)構(gòu)的需要,大于等厚度無梁樓蓋的是其用鋼量略,但其受力適當(dāng)、自重相對輕,因此依然建議第一選擇不等厚無梁樓蓋。無梁樓蓋是不是布置柱帽,關(guān)鍵決定于柱上板帶的厚度是不是滿足抗沖切的需求。假如厚度合理,而且不需要配置或只要配置很少的抗沖切箍筋就可以滿足需求時,則不設(shè)柱帽;不然需要設(shè)柱帽。假如單單需要提升板抗沖切能力,則需要設(shè)置錐形柱帽。假如既要提升高板抗沖切能力,又要讓柱上板帶受力狀態(tài)改善,則需要布置方形柱帽。
4 無梁樓蓋結(jié)構(gòu)計算方式
。1)等代框架法。該方法是一種手工近似計算的方法,采用這種方法進(jìn)行計算時是將計算構(gòu)件分成兩部分,即縱向與橫向這兩部分等代框,并以此來對這兩部分進(jìn)行分別計算分析的過程。使用與任一區(qū)格的長跨與短跨之比不大于2 的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,計算時需要特別注意結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重對柱內(nèi)內(nèi)力的影響。
。2)經(jīng)驗系數(shù)法。在無梁樓蓋的計算當(dāng)中運用最為普遍的一種計算辦法就是經(jīng)驗系數(shù)法。假如無梁樓蓋是要對垂直荷載下板的內(nèi)力實施計算,那么是特別運用的一種計算辦法。應(yīng)用經(jīng)驗系數(shù)法也是有需要的條件:最少要有3個持續(xù)跨在各個方向分布;相同方向少于1.2的跨度比,少于鄰跨的跨度的端跨的跨度,隨便區(qū)域隔內(nèi)不大于 1.5的跨度比,能變荷載不可以大于永久荷載的 3 倍;構(gòu)造系統(tǒng)中應(yīng)該要有抗側(cè)力支持或者剪力墻。
。3)有限元法。有限元法采用的是將樓蓋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件人為的劃分成很多較小的部分進(jìn)行計算的過程,采用這種方法將樓蓋的跨中、柱上板帶及柱帽的尺寸進(jìn)行測量,并將其結(jié)構(gòu)關(guān)系與邊界條件進(jìn)行模擬測試,并根據(jù)模擬結(jié)果對結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行計算。在具體工程中,常用如PKRM 中的SLBACAD 模塊和SPA2000 無梁樓蓋模塊等計算軟件進(jìn)行計算。
本工程在計算方法選擇上經(jīng)驗系數(shù)法更經(jīng)濟(jì),但受以下條件限制:①活荷載為均布荷載,且不大于靜荷載的 3 倍;②每個方向至少有 3 個連續(xù)跨;③任一區(qū)格長短邊之比不應(yīng)大于 1.5;④同一方向上不能大于 1.2的最大最小的跨度比;⑤不規(guī)則柱網(wǎng)與柱的偏離值不能大于跨度的 10%。
由計算知道無梁樓蓋比梁板構(gòu)造節(jié)省鋼筋15%左右,降低混凝土總用量,而且對設(shè)備的安裝有利。因此,多層地下室使用無梁樓蓋更為經(jīng)濟(jì)適用,特別當(dāng)層高受限時,用鋼量優(yōu)點明顯更加顯著。無梁樓蓋內(nèi)力分析使用有限元分析法更為適當(dāng)。不等厚無梁樓蓋用鋼量通常大于等厚無梁樓蓋,這是由于跨中板帶減薄后,柱上板帶和跨中板帶比較剛度出現(xiàn)改變造成?招臉巧w用鋼量廣泛高于別的構(gòu)造種類,但自重輕,可以讓層高有效降低,能用于地質(zhì)不好的多層地下室。
5 結(jié)語
無梁樓蓋結(jié)構(gòu)由于無樓層梁便于水電管道通行,爭取了空間的可用凈高,有利于建筑物減少層高,減輕了地下室土方開挖量,減少了施工排水費用(有地下水時)。而且施工支模、簡單的工序,相對方便的綁扎鋼筋,相對方便的設(shè)備項目安裝,工期短等特征,但抗震性能差、易受沖切破壞,對這設(shè)計單位要依據(jù)這構(gòu)造系統(tǒng)的特征,從計算辦法、設(shè)計需求和結(jié)構(gòu)措施等方面通盤思考,確保設(shè)計的科學(xué)性、適當(dāng)性。
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